精密长延迟纳秒高压脉冲源

介绍一种为大电流开关点火的精密长延迟纳秒高压脉冲源的研制。采取低压固体电路与大小氢闸管电路的合理配置，较好地解决了精密长延迟和高压脉冲输出时低延迟时间晃动的难点。该源具有延迟时间晃动小和可调的精密长时间延迟、上升时间小和幅度大的脉冲输出、抗强脉冲干扰等特性。     

Blumlein型脉冲形成网络设计

为了产生驱动高阻脉冲X光管的快前沿平顶脉冲,开展了级联B线主要组成单元Blumlein型脉冲网络的研究。在网络阻抗和电长度一定时,从Blumlein型脉冲形成网络级数、级电容杂散电感、开关参数和隔离电感4个方面开展了影响输出脉冲前沿、过冲、顶降、反冲和预脉冲因素的研究。研究表明级电容杂散电感和开关导通电阻使输出脉冲严重畸变。实验表明设计的网络阻抗7.8Ω,输出脉宽65.2 ns,前沿18.6 ns,与预期一致。     

高压毫微秒脉冲反冲的减小

利用亚纳秒脉冲放电管可以获得快前沿高幅值毫微少脉冲。脉冲的反冲在实际使用当中不希望有的。本文提出了三种减小脉冲反冲的办法：①增加阳极电容法；②三阶电路法；③损耗法；获得了满意的结果。     

采用双阶跃恢复二极管的高幅度双极性窄脉冲探地雷达脉冲源的设计

探地雷达现已广泛应用于各大领域,脉冲发生器的设计是探地雷达设计的核心一环。如何设计高幅度、快前沿的脉冲已成为世界关注的问题。本脉冲源通过整形电路对输入波形进行整形后,利用专用雪崩三极管进行雪崩,产生出对称的双极性脉冲,然后用双阶跃恢复二极管(SRD)进行阶跃以得到高幅度窄脉冲信号,从而既提高了幅度也加快了脉冲前沿,模拟及实际测试结果表明该脉冲发生器能够满足设计要求。该脉冲发生器现已应用于探地雷达产品中,取得了非常理想的探测效果。     

基于TDC-GP1的铜蒸气激光脉冲同步控制器的研制

为了实现铜蒸气激光振放链脉冲同步,设计了一种基于TDC-GP1的激光脉冲同步控制器。系统以W77E58单片机为核心,选用高精度时间间隔测量芯片TDC-GP1,有效解决了铜蒸气窄激光脉冲延迟纳秒量级的测量问题;采用对脉冲信号进行微积分的方法,确定了稳定的测量点,解决了铜蒸气激光脉冲幅度变化对脉冲延时测量的影响。实验表明,激光脉冲同步控制器可以对激光脉冲实现同步闭环控制,能够将脉冲延迟精度控制在1ns范围内,确保了输出激光功率的稳定性。     

雷达精密程控距离脉冲信号设计

重点介绍一种高精度可编程距离脉冲的设计技术。着重分析了其工作原理，给出了在毫米波雷达目标与干扰信号模拟器系统中的设计结果。     

一种新颖的适用于探地雷达应用的平衡脉冲发生器*

介绍了一种新颖超宽带皮秒级的脉冲发生器。该发生器由雪崩三极管电路和独特的脉冲整形电路构成。雪崩 三极管电路产生一对平衡的驱动脉冲信号,脉冲整形电路有效利用阶跃恢复二极管的阶跃特性产生一对平衡的快前沿脉冲信 号。从测量结果可知,当脉冲重复频率为1 MHz 时,该脉冲发生器输出一对峰值电压为±30 V 的平衡脉冲,前沿约为260 ps, 而后沿相对较缓,且具有极小的振铃。当该发生器给偶极子天线馈电时,接收的信号拖尾极小。在探地雷达浅层探测中,该脉 冲发生器可以实现多目标高分辨率检测,具有很好的应用前景。     

纳秒大幅度快速脉冲发生器的设计

使用普通的晶体二极管或三极管很难获得超高速脉冲信号,特别是用于测量晶体管开关时间参数的激励快沿脉冲信号,文章基于对晶体管时间参数测量装置的研究,给出利用快速开关器件--阶跃恢复二极管实现纳秒大幅度正负快速脉冲发生器设计方案和各部分电路的设计方法,用此方案研制的脉冲发生器输出前沿速度快、幅度高、过冲小且电路结构简单,具有通用性.     

二维TLM网格色散特性的数值模拟

用数值模拟方法研究了二维TLM网格的色散特性对传播高斯脉冲波形的影响，同时通过模拟得到波在网格中的传播速度。数值实验表明．色散对高斯脉冲的幅度和前沿都会产生影响，表现为幅度随传播距离的增加而减小，而前沿则变得比后沿陡，且在△l／λ以较大时，例如△l／λ=0．1，脉冲前沿出现振荡现象，振荡的幅度随传播距离的增加而加大。当△l／λ=0．1时，脉冲形状几乎没有变化。数值实验得到的波在网格中的传播速度，与理论计算公式所得传播速度相吻合，其吻合的程度随△l／λ=0．1的减小而增加。     

新型窄脉冲半导体激光器驱动电源的研制

研制了一种新型窄脉冲半导体激光器的驱动电源,包括驱动电路和温控电路两部分。驱动电路采用高速金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)作开关,为激光器提供一个重复频率高(0~50 kHz)、前沿快(2.2~4.9 ns)、脉宽窄(4.6~12.1 ns)、脉冲峰值电流大(0~72.2 A)的脉冲信号,且输出的激光脉冲波形平滑。对不同的激光器,改变电路中电源电压、电阻、电容参数,可获得不同的重复频率、前沿、脉冲宽度、脉冲峰值电流。温控电路采用高精度的比例积分微分(PID)温控,保证了激光器输出功率和中心波长的稳定。此激光器驱动电源不仅可作为一般高速、窄脉冲半导体激光器的驱动电源,也是大能量、窄脉宽的半导体激光器种子光源的理想驱动电源。     

双脉冲激光诱导铝等离子体的双波长干涉诊断

双脉冲激光诱导等离子体在激光加工、元素检测、材料去除等领域有广阔的应用前景和发展空间,对其进行诊断具有重要意义。针对延迟双脉冲激光诱导铝等离子体的作用效果和影响机理,采用双波长干涉法对其时间演化规律展开研究。基于马赫-曾德尔干涉仪搭建了双波长干涉诊断系统,得到了双脉冲激光诱导等离子体干涉图。通过对干涉图的处理和分析,得到了等离子体电子密度随双脉冲激光延迟时间的变化规律。结果表明,随着双脉冲激光延迟时间的增加,第二束脉冲激光对等离子体电子密度的增强效果先加强后减弱。其中,双脉冲激光延迟时间为10 ns时,对等离子体电子密度的增强效果最强,在30 ns时刻,其中心区域平均电子密度可达6.49×1019 cm?3,相较于同等能量单脉冲激光诱导等离子体提升了26%。同时研究了延迟时间对第二束脉冲激光作用机制的影响。研究结果为双脉冲激光诱导等离子体的优化方向提供了参考。     

布里渊介质对纳秒激光脉冲的波形传输及功率限幅特性

从麦克斯韦方程和光传输方程出发，利用计算机模拟了几种受激布里渊散射(SBS)介质对输出波长为1064nm的Nd：YAG纳秒激光脉冲的功率限幅特性．为了描述SBS的功率限幅特性，定义了以下功率限幅参数：限幅输出脉冲峰值功率、脉冲宽度压缩率、功率限幅幅值、剩余峰值功率、延迟时间、限幅时间宽度．理论模拟了上述功率限幅参量随布里渊介质参数的变化关系．     

基于光栅倾斜脉冲前沿的太赫兹脉冲单次测量

太赫兹脉冲单次测量技术对于不可逆或者单次超快过程的太赫兹光谱研究具有重要意义。为了实现无畸变的高频率分辨率的太赫兹脉冲单次探测,利用光栅产生了一束具有倾斜前沿的飞秒探测脉冲,并利用该探测脉冲实现了对太赫兹脉冲时域电场波形的单次测量,测量时间范围达到20 ps,频谱覆盖0.1 THz~2.5 THz范围。且测量的结果与使用传统电光采样方法测量的结果相符合。对于基于光栅产生倾斜脉冲前沿的太赫兹脉冲单次测量方法进行了建模分析,获得了光栅和光学元件参数的选取,以及光路设计等指导性结论。     

二维 TLM 网格色散特性的数值模拟

用数值模拟方法研究了二维TLM网格的色散特性对传播高斯脉冲波形的影响，同时通过模拟得到波在网格中的传播速度。数值实验表明，色散对高斯脉冲的幅度和前沿都会产生影响，表现为幅度随传播距离的增加而减小，而前沿则变得比后沿陡，且在Δl／λ较大时，例如Δl／λ＝0．1，脉冲前沿出现振荡现象，振荡的幅度随传播距离的增加而加大。当Δl／λ＝0．01时，脉冲形状几乎没有变化。数值实验得到的波在网格中的传播速度，与理论计算公式所得传播速度相吻合，其吻合的程度随Δl／λ的减小而增加。     

SKHIT 01型SCR／晶闸管触发器模块

SKHIT 01型SCR／晶闸管触发器模块是为触发半控制桥设计的。图1示出SKHIT0l的结构框图。周期性振荡器(4)和十进制计数器(5)产生方波信号，以10μs的周期性脉冲持续系数和10kHz的频率彼此延迟时间。这些脉冲通过比较器和输出放大器(6)及串联电阻器(7)直接到达单个晶闸管门极。如果加在该晶闸管上的电压是负的，或者没有释放信号，那么，触发器脉冲信号将被消除。驱动器脉冲的相位关系与电线电压的相位关系没有关系。     

一种可编程的数字式延迟器

本文介绍了玫种可编程数字延迟器的工作原理及其电路实现，它可以在２μｓ－２５６ｍｓ的范围内，以４μｓ间隔为步长对输入的数字脉冲信号进行延迟处理。     

用雪崩三极管电路生成高压负脉冲技术研究

雪崩效应因为能在极短时间内输出极大电流,常被用来设计高压脉冲电路。分析了利用雪崩三极管电路生成高压正脉冲的实现方案,并提出了改进的设计,接着分析了脉冲输出过程中负载回路的电流流向,通过改变信号输出点,设计了输出高压负脉冲的电路。电路输出的脉冲幅度达到了-200V,前沿约3.2ns。与相似结构的正脉冲电路相比,性能略有降低。同时对性能下降的原因进行了分析。     

CMOS高帧频瞬态摄像机

介绍了CMOS高帧频瞬态摄像机的设计方法.该摄像机用于短脉冲激光照明选通成像.该像机采用了具有背景消除的选通单元,瞬态帧采集控制,保峰功能的信号读出电路.实现了在选通延迟时间0～320 μs、选通时间50～14 000 ns、最高500帧/秒内的选通成像.     

数字脉冲应答机的时延补偿方法

针对模拟体制脉冲应答机中声表面波延迟线的设计缺陷,运用基于FPGA的数字存储转发技术,提出一种数字化高精度时延补偿方法,大大提高了脉冲应答机的时延转发精度.该脉冲应答机具有延迟时间易修改、转发精度高等特点,对实际工程应用具有借鉴价值.     

关于飞秒近场显微术的研究

简要评述了当前热门研究－飞秒脉冲激光用于近场光学显微镜的研究进展，主要介绍了一种结合飞秒脉冲激光器和近场光学显微镜、具有飞秒时间分辨率和纳米空间分辨率的新型设备，及其在飞秒近场光谱学、超精细修复和加工、微纳米超快开关等多个前沿领域的应用。对可能出现的问题和其发展前景也进行了初步的分析。